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Development of an Earthquake-Resistant Model for a High-Level Waste Disposal Canister

고준위 폐기물 처분용기 내진 해석 모델 개발

  • 최영철 (한국원자력연구원 방사성폐기물처분연구부) ;
  • 윤찬훈 (한국원자력연구원 방사성폐기물처분연구부) ;
  • 김현아 (신화정보기술) ;
  • 최희주 (한국원자력연구원 방사성폐기물처분연구부)
  • Received : 2014.08.07
  • Accepted : 2014.08.26
  • Published : 2014.08.31

Abstract

In the underground 500 m depth, the high level radioactive waste disposal system is made by boring the tunnel in the base rock and putting the high level waste disposal canister that is the surrounding form with the buffer material. According to the many statistics, it is the tendency that the earthquake increases in the Korean peninsula every year. In case that the earthquake is generated, the disposal canister in the rock mass can be broken due to the shearing force in the underground. Furthermore, a major environmental problems can be caused by the radioactive harmful substances. In this study, the earthquake-proof type buffer material was developed with the protection method safely on the earthquake. The main parameter having an effect on the earthquake-resistant performance was analyzed and the earthquake-proof type buffer material was designed. The shear analysis model was developed and the performance of the earthquake-proof type buffer material was evaluated by using ABAQUS.

고준위 방사성 폐기물 처분시스템은 지하 500 m 심도에서 암반에 터널을 뚫어 고준위폐기물 처분용기를 넣고 주위를 완충재로 매우는 형태이다. 많은 통계 자료에 의하면 한반도에서 매년 지진이 증가하는 추세이며, 지진이 발생할 경우 지하에서 발생된 전단력에 의해 처분용기가 손상될 수 있다. 더 나아가 방사성 유해물질이 유출되어 큰 환경 문제가 유발될 수 있다. 이에 본 논문에서는 지진에 대해 안전하게 보호할 수 있는 방법으로 내진형 완충재를 개발하였다. 내진 성능에 영향을 미치는 주요인자를 분석하여 내진형 완충재를 설계하였고, ABAQUS를 이용하여 전단해석모델을 개발하여 내진형 완충재의 성능을 평가하였다.

Keywords

References

  1. 강익범, 2013, 중국 쓰촨성 지진과 한반도 지진, Journal of KOSHAM, Vol. 13, No. 2, pp. 4-10.
  2. Rodney S. Read, 2011, Effects of earthquake induced rock shear on containment system integrity, RSREAD Consulting Inc., SKB R-11-21.
  3. Jan Hernelind, 2014, Modelling of a canister with broken insert subjected to earthquake induced shear and subsequent glacial load, 5T Engineering AB, SKB public report, pp. 1-59.
  4. Morimasa NAITO, Yuya SAITO, Kenjin TANAI and Mikazu YUI, 2009, "Experimental Study on the Effects of Fault Movement on the Engineered Barrier System," Journal of Power and Energy Systems, Vol. 3, No. 1.
  5. 이재완, 조원진, 2009, 우리나라 고준위폐기물처분장 기준벤토나이트 완충재의 열적-수리적-역학적 특성치, KAERI 기술보고서, KAERI/TR-3729/2009
  6. 박정화, 이재완, 권상기, 조원진, 2006, 고준위 방사성 폐기물 처분 시스템 실증 실험용 KENTEX 장치에서의 열-수리-역학 연동현상 해석, Journal of the Korean Radioactive Waste Society, Vol. 4(2), pp. 117-131.
  7. 윤찬훈, 최영철, 권상기, 최희주, 2013, 지하처분연구시설(KURT) 내 암반의 온도 분포에 관한 연구 : 시추공히터시섬 결과의 검증, 터널과 지하공간, Vol. 23(4), pp. 297-307.